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国際共通の評価ツールを用いた我が国の物理教育の現状調査と改革指針の探求

研究課題

研究課題/領域番号 26282032
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 科学教育
研究機関東京農工大学

研究代表者

覧具 博義  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (50302914)

研究分担者 村田 隆紀  京都教育大学, 名誉教授 (10027675)
合田 正毅  新潟大学, 自然科学系, 名誉教授 (60018835)
箕田 弘喜  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20240757)
笠 潤平  香川大学, 教育学部, 教授 (80452663)
谷口 和成  京都教育大学, 教育学部, 教授 (90319377)
安田 淳一郎  山形大学, 基盤教育院, 准教授 (00402446)
石本 美智  高知工科大学, 工学部, 准教授 (40299368)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2015年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2014年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード物理教育研究 / 教育調査 / 国際比較 / 高等教育 / 物理教育 / アクティブ・ラーニング / Concept Inventory / 科学的思考力 / エビデンスベース教育改革 / 概念理解度調査 / Force Concept Inventory / DBER / アクティブラーニング / 素朴概念 / 科学教育 / 教育学 / 認知科学 / 大学教育 / 高等学校教育 / 力学概念理解 / 初等・中等教育
研究成果の概要

物理学研究の一専門領域として確立されつつある「物理教育研究Physics Education Research:略称PER」に基づいて開発され、国際的に広く用いられている調査手法を用いて、我が国の高等学校および大学の理工系基礎課程での物理教育の状況を捉えるために全国規模の調査を行い、米国等での同様な調査結果と比較検討した。
その結果、日本の高校での物理教育を反映する大学入学時点の古典力学の基礎概念の理解の到達状況は米国とおよそ同程度であるのに対して、大学での基礎力学コース履修による概念理解の伸長は、改革型授業に実効を挙げている10%程度のクラスをのぞくと、低いレベルにとどまることがわかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本の高校では、力学履修は「物理基礎」と「物理」にまたがっている。両科目をともに履修した生徒(18クラス478名)についてのゲインgの推定値は平均0.27で米国高校の従来型授業クラスと同程度だった。これに対して、日本の大学の理工系および理科教員養成系大学初年次生(29学科1777名)の力学基礎科目のゲインgは、AL授業への改革を本格的に実現している少数の学科については約0.3~0.5と高いものの、全体平均は0.08と極めて低かった。その原因としては、従来型の授業形態にとどまらず、履修単位あたりの実質的な学習時間の不足など、大学での授業体制の影響も考えられる。

報告書

(7件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (38件) (うち招待講演 4件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] 物理教育研究に基づいた物理リメディアル教育2020

    • 著者名/発表者名
      岸澤眞一
    • 雑誌名

      拓殖大学理工学研究報告

      巻: 17 ページ: 33-40

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 物理教育研究の誕生とその背景2016

    • 著者名/発表者名
      覧具 博義
    • 雑誌名

      物理教育

      巻: 64巻 ページ: 36-41

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 力学概念理解度調査(FCI)から見た日本の入門レベル学部教育における課題2019

    • 著者名/発表者名
      覧具博義, 岸澤眞一, 長谷川大和, 山崎敏昭, 湯口秀敏, 笠潤平, 谷口和成, 箕田弘喜, 合田正毅, 村田隆紀
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 学習者の科学的推論力の物理概念理解への影響2019

    • 著者名/発表者名
      谷口和成, 山下哲, 笠潤平, 覧具博義, 村田隆紀
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会,
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 主成分分析による力学概念調査(FCI)問題の再考察 I (主成分分析と因子分析)2019

    • 著者名/発表者名
      合田正毅, 岸澤眞一, 長谷川大和
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 主成分分析による力学概念調査(FCI)問題の再考察 II (主成分得点とその問題群別得点)2019

    • 著者名/発表者名
      合田正毅, 岸澤眞一, 長谷川大和
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大規模調査から見えてきた日本の基礎課程物理教育の課題2019

    • 著者名/発表者名
      覧具博義
    • 学会等名
      日本学術会議学術フォーラム「いま問われる物理教育改革-より効果的な理工学教育を目指して-」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 素朴概念分布を意識した物理授業の力学概念ポストテストに見られる項目別正答パターンの特徴2019

    • 著者名/発表者名
      岸澤眞一, 長谷川大和, 覧具博義
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会(2019年)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 力学概念理解度調査から見えてきた日本の高校および大学基礎課程での物理教育の課題2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川大和,岸澤眞一,山崎敏昭,谷口和成, 笠潤平,箕田弘喜,合田正毅,村田隆紀,覧具博義
    • 学会等名
      日本物理教育学会第35回物理教育研究大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 力学概念理解度調査の項目応答曲線を用いた分析-作用反作用に関わる問を中心に-2018

    • 著者名/発表者名
      岸澤眞一,長谷川大和,山崎敏昭,谷口和成,笠潤平,合田正毅,村田隆紀, 箕田弘喜,覧具博義
    • 学会等名
      日本物理教育学会第35回物理教育研究大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 項目正答率パターンによる力学概念理解度および科学的思考力の分析2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川大和, 岸澤眞一, 山崎敏昭, 笠潤平, 谷口和成, 箕田弘喜, 合田正毅, 村田隆紀, 覧具博義
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] IRC(項目応答曲線)を用いた力学概念理解度の分析2018

    • 著者名/発表者名
      岸澤眞一, 長谷川大和, 山崎敏昭, 笠潤平, 谷口和成, 箕田弘喜, 合田正毅, 村田隆紀, 覧具博義
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 全国調査データにもとづく科学的思考・推進力調査問題の各設問別難易度等の分析2018

    • 著者名/発表者名
      笠潤平, 谷口和成, 岸澤眞一, 村田隆紀, 覧具博義
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アクティブ・ラーニング型授業における学習者の科学的推論力の物理概念理解への影響2018

    • 著者名/発表者名
      谷口和成, 彦野冬馬, 山下哲, 笠潤平, 覧具博義, 村田隆紀
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 日本の高校と大学の基礎物理教育の課題:Force Concept Inventory 調査から見えてきたこと2018

    • 著者名/発表者名
      覧具博義
    • 学会等名
      第4回新潟大学レッスンスタディとアクティブ・ラーニングの シンポジウム兼ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 力学概念理解度調査による日本の高校および大学初年級の物理教育の現状分析2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川大和,岸澤眞一,笠潤平,谷口和成,山崎敏昭,箕田弘喜,合田正毅,村田隆紀,覧具博義
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会(2018年)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] IRC(項目応答曲線)を用いた力学概念理解度の分析 I2017

    • 著者名/発表者名
      山崎敏昭, 岸澤眞一, 長谷川大和, 安田淳一郎, 箕田弘喜, 合田正毅, 村田隆紀,覧具博義
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会(2017年)
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市待兼山町)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] IRC(項目応答曲線)を用いた力学概念理解度の分析 II2017

    • 著者名/発表者名
      岸澤眞一, 山崎敏昭, 長谷川大和, 安田淳一郎, 箕田弘喜, 合田正毅, 村田隆紀, 覧具博義
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会(2017年)
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市待兼山町)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 「項目正答率パターン」を用いた力学概念理解度の分析2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川大和, 岸澤眞一, 山崎敏昭, 安田淳一郎, 箕田弘喜, 合田正毅, 村田隆紀, 覧具博義
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会(2017年)
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市待兼山町)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 日本の高校・大学生の科学的思考力の現状2017

    • 著者名/発表者名
      谷口和成, 笠潤平, 村田隆紀, 覧具博義
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会(2017年)
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市待兼山町)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 2014-2016物理教育の現状調査報告Ⅰ―全体概要とゲインの様相―2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川大和、岸澤眞一、山崎敏昭、谷口和成、笠潤平、合田正毅、村田隆紀、覧具博義
    • 学会等名
      日本物理教育学会 第34回物理教育研究大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2014-2016物理教育の現状調査報告Ⅱ―項目応答曲線を用いた分析―2017

    • 著者名/発表者名
      岸澤眞一、長谷川大和、山崎敏昭、谷口和成、笠潤平、合田正毅、村田隆紀、覧具博義
    • 学会等名
      日本物理教育学会 第34回物理教育研究大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2014-2016物理教育の現状調査報告Ⅲ―科学的思考力の現状―2017

    • 著者名/発表者名
      谷口和成、笠潤平、岸澤眞一、山崎敏昭、長谷川大和、合田正毅、村田隆紀、覧具博義
    • 学会等名
      日本物理教育学会 第34回物理教育研究大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2016物理教育の現状調査プロジェクト報告(I)―概要―2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川大和,岸澤眞一,笠潤平,谷口和成,合田正毅,山崎敏昭,村田隆紀,覧具博義
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2016物理教育の現状調査プロジェクト報告(Ⅱ)-力学概念理解と科学的思考力-2017

    • 著者名/発表者名
      岸澤眞一,長谷川大和,笠潤平,谷口和成,合田正毅,山崎敏昭,村田隆紀,覧具博義
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 大学のリメディアル教育における実践について2017

    • 著者名/発表者名
      岸澤眞一
    • 学会等名
      第3回新潟大学レッスンスタディとアクティブラーニングの シンポジウム兼ワークショップ
    • 発表場所
      新潟大学五十嵐キャンパス(新潟市西区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 深い学びに大切なこと~動機づけとアクティブ・ラーニング2017

    • 著者名/発表者名
      谷口和成
    • 学会等名
      日本物理学会第7回物理教育シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学 (東京都文京区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 物理教育の現状調査プロジェクト報告 ―アクティブラーニング型授業とゲインの動向―2016

    • 著者名/発表者名
      岸澤眞一,長谷川大和,安田淳一郎,箕田弘喜,山崎敏昭,笠潤平,谷口和成, 藤原昇,湯口秀敏,右近修治,新田英雄,合田正毅,村田隆紀,覧具博義
    • 学会等名
      日本物理学会2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス(金沢市角間町)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 2014-2015物理教育の現状調査報告2016

    • 著者名/発表者名
      岸澤眞一,長谷川大和,山崎敏昭,箕田弘喜,村田隆紀,合田正毅,覧具博義
    • 学会等名
      日本物理教育学会2016年度年会
    • 発表場所
      新潟大学五十嵐キャンパス(新潟市西区)
    • 年月日
      2016-08-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 物理教育の現状調査報告---力学概念調査でのゲインの考察2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川大和,岸澤眞一,山崎敏昭,笠潤平 ,笠潤平,谷口和成 ,箕田弘喜,安田淳一郎,湯口秀敏,藤原昇,右近修治,新田英雄,合田正毅,村田隆紀,覧具博義
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 力学概念調査と科学的思考力・推論力調査を組み合わせた学部新入生の物理学 の学習状態の分析2016

    • 著者名/発表者名
      長尾将平,笠潤平
    • 学会等名
      日本理科教育学会四国支部平成28年度大会
    • 発表場所
      香川大学教育学部(香川県高松市幸町)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 物理教育の現状調査報告(1):全体の概況2015

    • 著者名/発表者名
      岸澤眞一,山崎敏昭,長谷川大和,安田淳一郎,村田隆紀,覧具博義
    • 学会等名
      日本物理教育学会 第32回物理教育研究大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス (福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-08-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 物理教育の現状調査報告(2):問題別正答率分布から見た現状2015

    • 著者名/発表者名
      山崎敏昭,岸澤眞一,長谷川大和,安田淳一郎,合田正毅,覧具博義
    • 学会等名
      日本物理教育学会 第32回物理教育研究大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス (福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-08-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 2014物理教育の現状調査報告(1):全体概況2015

    • 著者名/発表者名
      長谷川大和,岸澤眞一,山崎敏昭,笠潤平,谷口和成,石本美智,箕田弘喜,安田淳一郎,湯口秀敏,藤原昇,新田英雄,合田正毅,村田隆紀,覧具博義
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス・東京都新宿区
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 2014物理教育の現状調査報告(2): "Item Response Curves"による力学概念調査の分析2015

    • 著者名/発表者名
      石本美智,新田英雄,覧具博義
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス・東京都新宿区
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 2014物理教育の現状調査報告(3):力学概念調査Ⅰ2015

    • 著者名/発表者名
      岸澤眞一,山崎敏昭,長谷川大和,合田正毅,覧具博義
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス・東京都新宿区
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 2014物理教育の現状調査報告(4):力学概念調査Ⅱ2015

    • 著者名/発表者名
      山崎敏昭,岸澤眞一,長谷川大和,合田正毅,覧具博義
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス・東京都新宿区
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 2014物理教育の現状調査報告(5):科学的思考力調査2015

    • 著者名/発表者名
      笠潤平, 谷口和成, 村田隆紀, 覧具博義
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス・東京都新宿区
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 国際共通の評価ツールを用いた我が国の物理教育の現状調査I2014

    • 著者名/発表者名
      覧具博義,村田隆紀,合田正毅
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス・愛知県春日井市
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 「物理教育の現状調査」プロジェクト紹介2014

    • 著者名/発表者名
      長谷川大和,岸澤眞一,覧具博義
    • 学会等名
      日本物理教育学会第31回物理教育研究大会
    • 発表場所
      電気通信大学・東京都調布市調布ヶ丘
    • 年月日
      2014-08-11 – 2014-08-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] シンポジウム「物理教育と科学的思考力」2015

    • 発表場所
      東工大キャンパスイノベーションセンター(東京都港区)
    • 年月日
      2015-07-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2023-03-23  

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